domingo, 16 de febrero de 2014

COMPUTACION CUANTICA

Hoy en día nuestro avance en computación está limitada por tamaño, no podemos hacer transistores más pequeños a causa de un efecto llamado túnel, que hace que los electrones no circulen por donde deben viajar, en ese momento surgió el problema más grande y revolucionario del mundo,  todos los gigantes de la computación se vieron limitados para el desarrollo de nuevos procesadores con cambios realmente significativos, antes podíamos observar como la velocidad de las CPU aumentaba drástica mente, por eso hoy en día a tocado que jugar con las estructuras de dichas CPU hasta el punto de tener que poner varios núcleos para mejorar el rendimiento, pero las cosa no se quedaron así, esa brecha que no había sido posible pasar ya que no es posible hacer transistores más pequeños se vio como una luz para solucionar dicho inconveniente, estamos hablando de que la nanotecnología, que es con la que los procesadores de hoy en día funcionan, aún permiten o cumplen las leyes de la física clásica, pero si hacemos estos transistores más pequeños dejan de cumplir dichas leyes y comienzan a regir las leyes de la física cuántica que fue descubierta en el año 1900.

Imagen tomada de WikipediaAuteur : JC BENOIST


La física cuántica es una rama de la física que fue descubierta por Max Planck, cuando en compañía de grandes científicos intentaban explicar fenómenos como la ley de la gravedad y la teoría electromagnética clásica, la teoría electromagnética generaba un problema cuando se intentaba explicar la emisión de la radiación de cualquier objeto, usando las ecuaciones clásicas la energía emitida por estos objetos en forma de calor tiende a infinito, fue cuando Planck con un artificio matemático logró resultados medidos, fue Planck quien entonces enunció como hipótesis la emisión de cuantos provenientes de vibraciones microscópicas, y creó la primera fórmula cuántica que es el fundamento de los estudios de partículas elementales y átomos.

LEY DE PLANCK

Imagen tomada desde wikipedia.org



Lo anterior con respecto al tema de la física cuántica, pero ¿que tiene que ver la física cuántica con las computadoras?, pues resulta que fue en el año 1981 cuando se dieron cuenta de que no se podían hacer transistores más pequeños, ahí Paul Benioff expuso su teoría para aprovechar las leyes cuánticas en la computación, desde entonces grandes personajes han dado su granito de arena, por ejemplo en 1994 el ingeniero y matemático Peter Shor diseñó el algoritmo que lleva su nombre, en los laboratorios Bell, Shor, diseñó el algoritmo cuántico de factorización exponencialmente más rápido que el mayor algoritmo conocido actualmente para un ordenador clásico, pero para la época no había ninguna máquina cuántica que lo pudiera ejecutar, luego en 1996 Lov Grove diseña otro algoritmo cuántico aunque no tan rápido como el de Shor, pero posee mas usos ya que es un algoritmo probabilístico con un acierto impresionante. No fue sino hasta el año 1999 cuando IBM desarrolló la primera máquina de 3-Qbit que pudo ejecutar el algoritmo de Grove, en el año 2000 IBM nuevamente diseña un computador cuántico de 5-Qbit y un año después uno de 7-Qbit capaz de ejecutar el algoritmo de Shor el cual pondria toda la criptografía actual obsoleta.(¿?). Una computadora cuántica podría hacer en horas lo que la supercomputadora más veloz sobre la faz de la tierra demoraría años.



Imagen tomada de http://francis.naukas.com


Desde entonces el avance en computación cuántica a dado pasos agigantados, sabemos que generará un cambio épico en lo que conocemos hoy en dia. Buscando en internet, solo encontramos que muchos científicos están trabajando en computación cuántica y que muy pronto las tendremos, pero si miramos las noticias hoy dia año 2014, resulta que google y la nasa acaban de comprar una computadora cuántica de 512Q-Bits por un valor de 10 millones de dólares, y si una computadora cuántica de 10Q-bit equivale a la máxima computadora tradicional desarrollada o supercomputadora que llaman, imaginense a que equivalen estos 512Q-bit?, pues bien la computación cuántica esta lista, vemos cómo en menos de 2 años se pasó de una computadora de 7Q-bit a una de 512Q-bit, lo que en la historia de la computación clásica llevo cerca de 12 años, desde el primer circuito integrado con 6 transistores fabricado por el ingeniero Jack Kilby en Texas instrumenst el año 1959, hasta el primer procesador diseñado especialmente para una computadora en el año 1971, con cerca de 2300 transistores,  vemos pues cómo esta nueva etapa de la computación nos llevará a un cambio total en el desarrollo tecnológico que traerá infinidad de aplicaciones y dispositivos cuánticos.





imagen tomada de www.eju.tv


Si alguien tiene por hay 10 millones de dólares o bueno un poco menos porque también hay de 256Q-bit, le dejo la pagina de la empresa que fabrica las nuevas computadoras cuánticas:


                                          Foto tomada de www.dwavesys.com  

cybergrafia

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